Lineare Bewegung vs. nichtlineare Bewegung
Lineare Bewegung und nichtlineare Bewegung sind zwei Möglichkeiten, die Bewegungen in der Natur zu kategorisieren. Dieser Artikel behandelt die Ähnlichkeiten, hinreichenden Bedingungen, Anforderungen und schließlich die Unterschiede zwischen linearer Bewegung und nichtlinearer Bewegung.
Lineare Bewegung
Lineare Bewegung ist die Bewegung auf einer geraden Linie. Dies wird auch als geradlinige Bewegung bezeichnet. Die Bewegung eines Objekts hat mehrere Eigenschaften. Die Geschwindigkeit eines Objekts ist die Änderungsrate des Verschiebungsvektors oder einfach ausgedrückt die in Zeiteinheit zurückgelegte Entfernung. Die Geschwindigkeit ist ein Vektor, was bedeutet, dass sie sowohl eine Größe als auch eine Richtung hat. Die Größe der Geschwindigkeit allein ist als Geschwindigkeit des Objekts bekannt. Die Beschleunigung eines Objekts ist die Änderungsrate der Geschwindigkeit des Objekts. Beschleunigung ist auch ein Vektor. Der lineare Impuls eines Objekts ist das Produkt aus der Geschwindigkeit des Objekts und der Masse des Objekts. Da die Masse eine skalare Größe und die Geschwindigkeit eine Vektorgröße ist, ist auch der Impuls ein Vektor. Das erste Newtonsche Gesetz ist ein grundlegendes Gesetz für lineare Bewegungen. Sie besagt, dass die Geschwindigkeit eines Körpers konstant bleibt, wenn keine äußere Kraft auf den Körper einwirkt. Da die Geschwindigkeit ein Vektor ist, wird die Richtung der Bewegung nicht geändert. Wenn die anfängliche Bewegung des Objekts linear ist, bewegt sich das Objekt auf einer linearen Bahn weiter, vorausgesetzt, dass keine äußere Kraft ausgeübt wird. Auch wenn eine äußere Kraft in Bewegungsrichtung wirkt, bewegt sich das Objekt immer noch auf einer linearen Bahn. Wenn die Nettokraft auf das Objekt in Bewegungsrichtung liegt, bewegt sich das Objekt weiterhin auf einem linearen Pfad, jedoch mit Beschleunigung.
Nichtlineare Bewegung
Jede Bewegung, die nicht linear ist, kann als nichtlineare Bewegung klassifiziert werden. Jede nichtlineare Bewegung erfordert zwei Bedingungen. Die erste Bedingung ist, dass eine Nettokraft auf das Objekt einwirken muss. Die zweite Bedingung ist, dass die auf das Objekt wirkende Nettokraft in einer Richtung aufgebracht werden muss, die nicht parallel zur Bewegung ist. Ein sehr kleines Segment einer nichtlinearen Bewegung kann als linear betrachtet werden. Die meisten Bewegungen, denen man im täglichen Leben begegnet, sind nichtlinear. Bei einer nichtlinearen Bewegung findet immer eine Richtungsänderung statt. Selbst wenn die Geschwindigkeit des Objekts konstant ist, bewirkt eine Richtungsänderung eine Änderung des Geschwindigkeitsvektors. Das bedeutet, dass das Objekt ständig beschleunigt. Ein Objekt, das sich auf einem nichtlinearen Pfad bewegt, ist immer auf Beschleunigung. Das zweite Newtonsche Gesetz besagt, dass die Beschleunigung eines Körpers parallel, direkt proportional zur Nettokraft und umgekehrt proportional zur Masse ist.
Was ist der Unterschied zwischen linearer und nichtlinearer Bewegung?
• Eine lineare Bewegung erfordert keine Nettokraft, aber eine nichtlineare Bewegung erfordert eine Nettokraft.
• Eine parallel zur Bewegung wirkende Nettokraft verursacht eine lineare Bewegung; Eine Nettokraft, die in einer Richtung wirkt, die nicht parallel zur Bewegung ist, führt zu einer nichtlinearen Bewegung.
